1、新安江模型新安江模型的流程图图中输入为实测降雨 P 和实测蒸散发能力 EM，输出为流域出口断面流量 Q 和流域蒸散发量 E 。方框内是状态变量，方框外是常数常量。模型主要由四部分组成，即蒸散发计算、产流计算、水源划分和汇流计算。变量符号说明：P，实测降雨（已知）E，流域蒸散发量（第一步计算已知）PE，降雨减去蒸发量（产流计算的输入）R，流域产流量（产流计算的输出）W，流域时段末土壤平均蓄水量，产流计算的输出KC，蒸发折算系数C，深层蒸散发折算系数WM，流域总蓄水容量B，抛物线指数1 蒸发量计算各层蒸散发的计算原则是，上层按蒸散发能力蒸发，上层含水量蒸发量不够蒸发时，剩余蒸散发能力从下层蒸发，下
2、层蒸发与蒸散发能力及下层含水量成正比，与下层蓄水容量成反比。要求计算的下层蒸发量与剩余蒸散发能力之比不小于深层蒸散发系数 C。否则，不足部分由下层含水量补给，当下层水量不够补给时，用深层含水量补。输入：（1 ） KC，蒸发折算系数（2 ）上、下、深三层的蓄水容量 WUM、WLM 和 WDM（WM=WUM+WLM+WDM）（3 ） C，深层蒸散发折算系数输出：（1 ）上、下、深各层的流域蒸散发量 EU、EL 和 ED（E=EU+EL+ED） - 时段值（2 ）上、下、深三层的含水量 WU、WL 和 WD（W=WU+WL+WD） - 时段值注：以上的 WM、E、W 分别表示总的流域蓄水容量、蒸散发
3、量、土壤含水量。计算公式：EP=KE0（E 0，实测水面蒸发量，划分为时段值） ，WU 0 日模拟合而来。一阶段：当 P+WUEP 时， EU=EP、EL=0、ED=0，此时 WU(t+1)=P(t)+WU(t)-EU(t)二阶段：当 P+WUCWLM 则 EL=(EP-EU)WL/WLM、ED=0 若 WLCWLM 且 WLC(EP-EU) 则EL=C(EP-EU)，ED=0三阶段：若 WLCWLM 且 WLC(EP-EU) 则EL=WL，ED=C(EP-EU)-WLE = EU + EL + EDPE = P - E注：一阶段上层够蒸；二阶段上层不够下层够蒸；三阶段上下层都不够蒸。2 产流
4、计算土壤蓄满之前不产流，当土壤湿度饱和时，所有降雨（减去同期蒸发量）都产流。输入：PE，去除蒸发量后的降雨；f/F，f 为流域内包气带蓄水容量小于或等于 WM的面积，F 为全流域面积；Wmm，流域最大的点蓄水容量；WM，流域内某一点的蓄水容量；B，反映流域包气带蓄水容量分布的不均匀性，常数，越小越均匀；B=0 是均匀不变W0，流域初始土壤含水量输出：R，降雨产生的径流计算公式：一般说来，流域内各点的蓄水容量并不相同，新安江三水源模型把流域内各点的蓄水容量概化成一条抛物线，即 BmWFf)1(Wmm 即流域最大的点蓄水容量；W M 为流域内某一点的蓄水容量；f 为蓄水容量W M 值时的流域面积；
5、F 为流域面积；B 为抛物线指数。根 据 上 面 公 式 可 求 得 流 域 平 均 蓄 水 容 量 为 mWmBFfM01d)1( 与 流 域 初 始 平 均 蓄 水 量 0W相 应 的 纵 坐 标 (A)为 0 当 EP时 ， 则 产 流 ； 否 则 不 产 流 。 产 流 时 ， 当 mA， 则 BmWAPEPR10)( 当 ， 则 )(M 3 水源划分产流量 R 进入自由水水库内，分为地面径流 RS，壤中流 RSS 和地下径流 RG。输入：R，时段产流量；（产流计算而来）PE，去除蒸发量后的降雨；（蒸发量计算而来）FR0，上一时段的产流面积；S0，产流面积上的平均自由水深；SM，流域的
6、平均自由水容量；EX，流域自由水蓄水容量曲线的指数；KSS，自由水蓄水容量对壤中流的出流系统；KG，自由水蓄水容量对地下水的出流系统。中间过程变量：SMMF，产流面积 FR 上最大一点的自由水蓄水容量；输出：RS，时段地面径流；RSS，时段壤中流；RG，时段地下径流；S，产流面积上的平均自由水深。计算公式： PERF/FRSt0)()1(XM/1EX)/(SF11EXSMFMAU当 SMFAUPE时 ， 则 )1(SMtR； FRKSR KG； GF/)( 当 0时 ， 则 1)( 1 EXSMFAUPtSMFPEFRS/RK1(FG； GSPEtS )()( 4 汇流计算汇流分为三个阶段进行
7、：坡地汇流阶段、河网汇流阶段和河道汇流。经过水源划分得到地面径流直接进入河网，成为地面径流对河网的总入流（QS） ，壤中流和地下径流分别有消退系数 CI、CG ，分别形成壤中流、地下水对河网的总入流QI、 QG。时段河网总入流就是三者时段值之和。河网汇流计算采用滞后演算法。输入：RS，时段地面径流；RSS，时段壤中流（RI）U，单位转换系数，可将径流深转换成流量（F 为流域面积） tFU6.3CI，深层水消退系数；CG，地下径流消退系数；CS，河网水流消退系数；L，滞后时间。输出：Q，河网汇流结果，流量过程。计算公式：（1 ）地面径流的坡地汇流时间不计，直接进入河网： UtRSQ)(（2 ）表
8、层自由水以 KI 侧向出流后成为壤中流，进入河网，但如果土层较厚，表层自由水尚可渗入深层土，经过深层土的调蓄作用，才进入河网。深层自由水用线性水库模拟，其消退系数为 CI，计算公式为 UtRSCItQICtQI )(1()(（3 ）地下径流的坡地汇流用线性水库模拟，其消退系数为 CG，出流进入河网。表层自由水以 KG 向下出流后，再向地下水库汇流的时间不另计，包括在 CG 之内，计算公式为UtRGCtQGCtQG )(1()(（4 ）单元面积的河网汇流是指水流有坡面进入河槽后，继续沿河网的汇集过程。在河网汇流阶段，汇流特性受制于河槽水力学条件，各种水源是一致的。河网汇流采用滞后演算法，其计算公式为 )()(tQGItQST1)( LTCSCtQ
